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科学家研发既结实又轻如羽毛的聚合物纤维可应用于汽车工程等行业

文章来源：盖世汽车网更新时间：2020-03-05 15:15:01

据外媒报道，在许多工业和医药领域，以及科学研究领域，都迫切需要具有特殊性能、既结实又轻如羽毛的材料。而现在，德国拜罗伊特大学（the University of Bayreuth）的一个研究团队就研发出了一种具有此种特性的聚合物纤维。该研究团队与德国、中国和瑞士的合作伙伴一起，展示了该聚合物纤维材料的特征。

拜罗伊特大学高分子化学研究2部的负责人、教授兼博士Andreas Greiner表示：“我们发现可轻易采用工业中已经成熟的高科技工艺，以及全球范围内都可获取的聚合物来生产该种纤维。一根纤维只有一根头发那么细，比一只果蝇还轻，但非常结实，能够提起30克重量（相当于15万只果蝇的重量）的物体，而不会被撕裂。对此类纤维进行高拉伸强度实验，结果进一步揭示了其具有极高的韧性，意味着每一根纤维都能够吸收大量的能量。”其他参与该项研究的团队还有于利希研究中心（Forschungszentrum Jülich）、哈雷-维滕贝格马丁路德大学（Martin Luther University Halle-Wittenberg）、弗劳霍恩夫材料和系统微观结构研究所（IMWS）、德国亚琛工业大学（Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen University）、江西师范大学（Jiangxi Normal University）以及苏黎世联邦理工学院（ETH Zürich）。

由于该聚合物纤维的独特性能，使其适用于暴露在高负载环境中的技术组件，而且还可以用于各领域中的各种创新应用，如纺织业、医疗技术、汽车工程或者航空业。此外，该聚合物纤维可轻易被回收。Greiner表示：“我们确信，我们的研究成果为一种新型、前瞻性的材料打开了大门，未来不久就可以在工业中得到实际应用。在聚合物科学中，我们的纤维能够为高性能功能材料的进一步研究和开发提供有价值的服务。”

此类具有发展前景的纤维的基本化学成分是聚丙烯腈，一根直径约为4万纳米的纤维由多达4000根超薄原纤维组成。此类纤维通过少量的添加剂进行连接，三维X射线图像显示，该纤维内的原纤维几乎都是沿着同一方向纵向排列。拜罗伊特大学聚合物科学家博士兼教授Seema Agarwal表示：“我们在拜罗伊特大学的静电纺丝实验室制备了此类多纤原纤维聚丙烯腈纤维，并广泛测试了其性能和表现，发现具备独特的强度和极高的韧性。”

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